衝突センサー

衝突センサーとは

衝突センサーは一般的に衝突防止センサーと衝突センサーに分類され、前者は物体との距離を計測して衝突を未然に防ぐためのセンサー、後者は物体と衝突した際の衝撃を検知して装置を自動停止するなどの対策を行うためのセンサーです。

衝突防止センサーは車の衝突事故を防ぐための自動ブレーキシステムなどに用いられているほか、ドローンのような自動運転装置の衝突防止などに用いられています。一方で衝突センサーは製造ラインで使われているロボットの衝突検知、自動停止に使われていたり、自動車のエアバッグ機構などに使われています。

衝突センサーの用途

衝突センサーの用途としては自動車が挙げられ、衝突を未然に防ぐことから「衝突防止センサー」とも呼ばれます。運転時に前方の物体との距離を測定して、衝突する前に自動でブレーキをかけることで衝突を防ぎます。その他、ドローンのような無人運転を行うものについても衝突センサーを搭載することでドローン同士や障害物との衝突を予防できます。

衝突センサーとしては、物体と衝突したときの衝撃を検知して装置を停止したり衝撃を和らげたりする装置もあります。こちらはロボットが組み込まれている製造ラインに取り付けられたり、風力発電のような回転体に取り付けられ、物体との衝突で過度な衝撃が加わった際にロボットや機器を停止させることで損傷を最小限にするなどの用途で活用されています。また、自動車においてはエアバッグの作動のために衝突センサーが使われています。

車における衝突センサー

自動車では衝突防止センサー、衝突センサー両方とも用いられています。衝突防止センサーは上記の通り、運転時に前方の障害物との距離を測定して、物体との距離や速度から自動車が衝突しそうなときはブレーキを動作させたり、警告音を発信したりします。一般的に「自動ブレーキ」と呼ばれる技術には衝突防止センサーが使われています。

また、衝突センサーはエアバッグの動作などに用いられています。自動車が障害物と衝突した場合、車には大きな衝撃が加わります。衝突センサーはこの大きな衝撃を検知してエアバッグを作動させ、運転手や同乗者の安全を守っています。

製造業における衝突センサー

製造業においてはフォークリフトなどの車と人との接触対策に衝突防止センサーが使われていたり、製造ラインなどの異常動作に伴う衝撃検知のために衝突センサーが用いられたりします。例えばフォークリフトは運転手の死角となる部分が多く、特に後方にいる人に気付くのは困難です。そのため、フォークリフトの後方に衝突防止センサーを取り付け、人との接触事故を防いでいます。

一方、衝突センサーは製造ラインに組み込まれているロボットがラインと接触することによって破損するのを防ぐなどの用途で使われています。ロボットが物体と衝突したことを検知せずに通常と同じ動きを行うとロボット、ライン両方に大きな損傷を与える可能性があります。衝突センサーを用いることで、ロボットが物体と接触した際も直ちにロボットを停止させて損傷を抑えることが可能です。

衝突センサーの仕組み

衝突予防センサーは前方の物体との距離を測定するためにカメラやミリ波、赤外線を発信しています。カメラを用いる方法は撮影した画像の解析を自動で行い、物体との距離、物体の大きさ、種類などを分類する方法です。一方、ミリ波や赤外線を用いる方法はセンサーから発信したミリ波等が物体に当たり、反射してセンサーに戻ってくるまでの時間や物体に当たることによる波長変化から物体との距離を算出します。

一方、衝突を検知するセンサーの場合は装置に加速度センサーやエアチャンバーと圧力計が内蔵されており、外部から衝撃が加わったときに大きな加速度の増加や内部圧力の変化を検出します。また、センサーはコントローラーとつながっており、衝撃を検知した際に信号を送ることも可能なため、ライン全体へ停止信号を送信したり、衝撃を和らげる機構を働かせることもできます。